一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用腦電信號(EEG)進行控制的輔助駕駛員的人車交互系統(tǒng)及其相關(guān)計算方法。人-車輛系統(tǒng)中人的任務(wù)分為駕駛?cè)蝿?wù)(車道保持及危險監(jiān)控等)和非駕駛?cè)蝿?wù)(與駕駛?cè)蝿?wù)無直接關(guān)系的車載裝置的開關(guān)等，比如空調(diào)的開關(guān)，音樂播放器的開關(guān)等)。本發(fā)明目的在于實現(xiàn)非駕駛?cè)蝿?wù)當中駕駛員與車輛之間的一種新型交互模式。運用本發(fā)明的方法，駕駛員不再用肢體進行非駕駛?cè)蝿?wù)，而是用大腦。駕駛員只需要按照自己的需求進行對應(yīng)的任務(wù)，然后系統(tǒng)對相應(yīng)的腦電信息進行處理分析，讀取駕駛員的需求，進而實現(xiàn)非駕駛?cè)蝿?wù)的執(zhí)行，實現(xiàn)一種新型人車交互模式。本發(fā)明屬于車輛設(shè)計領(lǐng)域、人機交互科學(xué)、認知神經(jīng)科學(xué)和自動控制領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。
【專利說明】一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用腦電信號進行控制的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)。具體的來 說，利用腦電信號采用并行模式進行非駕駛?cè)蝿?wù)的檢測與是否執(zhí)行此任務(wù)的檢測，然后由 車載裝置執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)。具體的，利用在腦-機接口當中普遍應(yīng)用的P300電位進行非駕 駛?cè)蝿?wù)的檢測，利用穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP)來進行是否執(zhí)行此任務(wù)的檢測。P300電位 涉及腦電信號的時域信息，穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP)涉及腦電信號當中的頻域信息，故 而，進行并行處理是可行的。本發(fā)明提出的方法不需要駕駛員有任何與非駕駛?cè)蝿?wù)相關(guān)的 肢體運動或語言，只需要駕駛員進行相應(yīng)的腦-機接口任務(wù)，通過系統(tǒng)對對應(yīng)腦電信號進 行分析，實現(xiàn)非駕駛?cè)蝿?wù)當中人與車輛的新型交互模式。本發(fā)明屬于車輛設(shè)計領(lǐng)域、人機交 互科學(xué)、認知神經(jīng)科學(xué)和自動控制領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 在人-車輛系統(tǒng)當中，人的任務(wù)通常包含各種各樣的駕駛?cè)蝿?wù)和非駕駛?cè)蝿?wù)。駕 駛?cè)蝿?wù)主要是指車道的保持和道路危險的監(jiān)控，非駕駛?cè)蝿?wù)通常包括各種車載裝置的使用 以及在車內(nèi)環(huán)境當中出現(xiàn)的與駕駛?cè)蝿?wù)無直接相關(guān)的任務(wù)。針對非駕駛?cè)蝿?wù)，目前，人車交 互系統(tǒng)包括語音識別系統(tǒng)、姿勢識別系統(tǒng)、眼動識別系統(tǒng)等。腦-機接口是一種在人腦和外 部設(shè)備之間建立直接聯(lián)系的不依賴外圍神經(jīng)和肌肉組織的信息交流系統(tǒng)，人可以通過大腦 直接和外部設(shè)備進行信息的交流并且直接控制外部設(shè)備。腦-機接口技術(shù)為人車交互系統(tǒng) 提供一種新的交互模式可能。腦電信號是大腦神經(jīng)系統(tǒng)中所有神經(jīng)元的電活動的總和，是 腦-機接口技術(shù)中對人腦進行意向識別的載體和媒介。腦-機接口通過對腦電信號的提取、 處理和識別將腦電信號"翻譯"成人的命令，實現(xiàn)人對外部設(shè)備的控制。目前，常用的腦電 信號有P300電位和穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位。
[0003] P300電位是事件相關(guān)電位的一個成分，是人受到與事件相關(guān)的刺激源的刺激而產(chǎn) 生"surprise"時，在之后約300ms的時間，腦電信號會出現(xiàn)一個正電位的波峰。如果能夠 識別出這個正電位的波峰，那么就能夠確定相應(yīng)的刺激，進而獲知人的意圖?；赑300的 腦-機接口一個重要的優(yōu)點是使用者無需經(jīng)過復(fù)雜的訓(xùn)練，就能夠獲得較高的準確率。穩(wěn) 態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP)是誘發(fā)電位（VEP)的一種，當人盯著以一定頻率持續(xù)閃爍的刺激 時，大腦就會產(chǎn)生與刺激頻率相同或成諧振關(guān)系的腦電信號，尤其是在大腦枕部和頂部。如 果能夠識別出來具有此特征的腦電信號，那么就可以判斷人是否盯了刺激界面，進而讀取 人的意圖。
[0004] 基于腦電信號的人機交互系統(tǒng)就是利用腦-機接口的相關(guān)技術(shù)，利用腦電信號讀 取人的意圖，從而實現(xiàn)對車載裝置的控制。實現(xiàn)此種新型的人車交互模式，是本發(fā)明的主要 目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明要求，提供一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，包括刺激 顯示子系統(tǒng)、腦電采集子系統(tǒng)、腦電信息處理子系統(tǒng)，結(jié)果輸出子系統(tǒng)，車載裝置子系統(tǒng)；其 中，刺激顯示子系統(tǒng)應(yīng)用LCD(或CRT/HUD)對駕駛員進行視覺刺激來誘發(fā)對應(yīng)的腦電信息； 腦電采集子系統(tǒng)進行腦電信息的實時采集并且進行信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把腦電信息 傳輸給腦電信息處理子系統(tǒng)；腦電信息處理子系統(tǒng)接收腦電信息并且對其進行處理；結(jié)果 輸出子系統(tǒng)按照腦電信息處理子系統(tǒng)的檢測結(jié)果對駕駛員的意圖進行判斷并輸出最終結(jié) 果；車載裝置系統(tǒng)進行命令的接收并執(zhí)行相應(yīng)的非駕駛?cè)蝿?wù)。
[0006] -種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，所述方法包括：步驟1，將誘 發(fā)P300電位的視覺刺激和誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的視覺刺激以LCD (或CRT/HUD等） 顯示方式提供給駕駛員；步驟2,實時采集駕駛員腦電信息并且進行信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換； 步驟3,腦電信息處理子系統(tǒng)接收駕駛員腦電信息，并且對腦電信息進行處理，判斷駕駛員 是否希望執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)，同時判斷駕駛員進行的非駕駛?cè)蝿?wù)；步驟4,結(jié)果輸出子系統(tǒng)根 據(jù)腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果來確定最后的輸出；步驟5,車載裝置系統(tǒng)接受命令并 執(zhí)行相應(yīng)的非駕駛?cè)蝿?wù)。
[0007] 所述，視覺刺激子系統(tǒng)包括誘發(fā)P300電位的刺激界面和誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā) 電位的刺激界面。所述，誘發(fā)P300電位的刺激界面由3*2字符矩陣組成，矩陣中每一個字 符代表相應(yīng)的非駕駛?cè)蝿?wù)。所述誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的刺激界面由左右兩個舉行 棋盤格組成，每個矩形由30*10個小方塊（每個方塊為20像素*20像素）組成。所述視覺 刺激子系統(tǒng)通過IXD (或CRT/HUD等）展示給駕駛員。
[0008] 所述，腦電采集子系統(tǒng)通過置于頭皮上的腦電電極采集腦電信號，并通過腦電放 大器放大并輸出待處理的腦電信號。
[0009] 所述，步驟3包括：步驟31，對采集到的原始腦電信息進行處理，判斷駕駛員是否 注視SSVEP刺激界面，以此確定駕駛員是否愿意執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)；步驟32,對采集到的原始 腦電信息進行處理，判斷駕駛員選擇的是P300刺激界面中六個目標中的某一個，以此來確 定駕駛員執(zhí)行了某一項非駕駛?cè)蝿?wù)。
[0010] 所述，步驟4詳細闡述為：如果腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果是駕駛員希望執(zhí) 行非駕駛?cè)蝿?wù)，那么輸出駕駛員執(zhí)行的非駕駛?cè)蝿?wù)；如果腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果 是駕駛員不希望執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)，那么不輸出駕駛員執(zhí)行的非駕駛?cè)蝿?wù)，車輛保持原來的 狀態(tài)。
[0011] 所述，步驟31包括：步驟311，對腦電信號進行快速傅里葉變換，得到其功率譜信 息，提取以13Hz為中心的相對功率譜平均密度作為SSVEP特征；步驟312,利用離線選定的 閾值進行分類，從而獲得SSVEP刺激界面下的駕駛員的意圖，確定駕駛員是否愿意執(zhí)行非 駕駛?cè)蝿?wù)。
[0012] 所述，步驟32包括：步驟321，對原始腦電信號進行疊加以取出噪聲，然后進行濾 波和主成分分析；步驟322,以信號疊加后的時域幅值作為P300電位特征，代入Fisher線 性判別模型進行分類，以判斷駕駛員選擇的P300刺激界面當中的某個刺激字符。
[0013] 本發(fā)明提出一種基于腦電信號的新型的人車交互系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于與車輛相 關(guān)的人車交互設(shè)計。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的工作系統(tǒng)框圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明的刺激顯示子系統(tǒng)的顯示界面；
[0016] 圖3為本發(fā)明所需要采集的腦電信號對應(yīng)的通道位置；
[0017] 圖4為本發(fā)明的腦電信號處理流程示意圖；
[0018] 圖5為使用者注視SSVEP刺激時腦電信號功率譜圖；
[0019] 圖6為使用者未注視SSVEP刺激時腦電信號功率譜圖；

【具體實施方式】
[0020] 該發(fā)明所描述的基于腦電信號的人車交互系統(tǒng)的方法可以廣泛應(yīng)用于駕駛領(lǐng)域 的人車交互系統(tǒng)，同樣，也可以根據(jù)該發(fā)明的基本設(shè)備和原理，進一步發(fā)展其他的新型的人 車交互系統(tǒng)。
[0021] 本發(fā)明的基本原理是當用戶需要進行非駕駛?cè)蝿?wù)的時候，不需要用肢體或者語音 等進行操作，而是用大腦。舉例來說，如圖2所示刺激界面，界面當中的A-F分別代表不同 的非駕駛?cè)蝿?wù)，用來誘發(fā)P300電位，兩邊以固定頻率閃爍的棋盤格用來誘發(fā)SSVEP視覺穩(wěn) 態(tài)誘發(fā)電位。以C為例，例如C代表開啟空調(diào)的任務(wù)，駕駛員要開啟空調(diào)，那么就需要駕駛 員輸出C命令。駕駛員就需要用眼睛盯著區(qū)域201，同時用余光，也就是要分配一部分注意 力到字符C上。C每加亮一次，駕駛員就需要在心里計數(shù)一次。如此計數(shù)兩三次，SSVEP穩(wěn) 態(tài)視覺誘發(fā)電位和P300電位就可以誘發(fā)出來。經(jīng)腦電采集子系統(tǒng)采集之后，依次經(jīng)過腦電 信息處理子系統(tǒng)、命令輸出子系統(tǒng)的處理，最后開啟空調(diào)。若是駕駛員需要輸出F，那么駕 駛員則需要盯的區(qū)域為202。對于其他的非駕駛?cè)蝿?wù)，輸出相應(yīng)的命令，駕駛員需要盯的區(qū) 域的確定方法和上文C、F的方法類似，目的是要同時誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位和P300 電位。
[0022] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的一種基于腦電信號的駕駛員輔助人 車交互系統(tǒng)進行詳細描述。
[0023] 同時，在這里做以說明的是，為了使實施例更加詳盡，下面的實施例為最佳、優(yōu)選 實施例，對于一些公知技術(shù)本領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用其他替代方式而進行實施；而且附圖 部分僅是為了更具體的描述實施例，而并不旨在對本發(fā)明進行具體的限定。
[0024] 本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為 了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而 對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。另外，為了避免對本 發(fā)明的實質(zhì)造成不必要的混淆，并沒有詳細說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路 等。
[0025] 在本發(fā)明的實施例中，提出了一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括刺激顯示子系統(tǒng)、腦電采集子系統(tǒng)、腦電信息處理子系統(tǒng)，結(jié)果輸出子系統(tǒng)，車載 裝置子系統(tǒng)，具體流程圖參考圖1。所述，刺激顯示子系統(tǒng)包括誘發(fā)P300電位的視覺刺激和 誘發(fā)SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位的視覺刺激兩種刺激模式，它們以LCD (或CRT/HUD等）顯示 方式提供給使用者。
[0026] 所述，刺激顯示子系統(tǒng)的刺激界面如圖2所示。誘發(fā)P300電位的視覺刺激包含了 6個目標刺激，每一個目標刺激代表一個非駕駛?cè)蝿?wù)，誘發(fā)SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位的視覺 刺激包含了 2個相同目標刺激。其中，根據(jù)現(xiàn)有的誘發(fā)P300電位技術(shù)，依據(jù)Oddball范式 設(shè)計了誘發(fā)P300電位的視覺刺激，采用3*2矩陣形式排列，包括了八4、(：、044六個閃爍 字母，每個字母分別對應(yīng)一個非駕駛?cè)蝿?wù)。根據(jù)現(xiàn)有的誘發(fā)SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位技術(shù)， 設(shè)計誘發(fā)SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位的視覺刺激包括左、右兩個閃爍棋盤格（每個都包含了 30*10個小方塊）。P300誘發(fā)電位視覺刺激分布在刺激界面的中部；SSVEP誘發(fā)電位視覺刺 激分布在刺激界面的左部和右部。
[0027] 其中，腦電采集子系統(tǒng)用于采集實時腦電信號并且進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后傳 輸給腦電信息處理子系統(tǒng)進行處理。P300誘發(fā)電位主要產(chǎn)生在大腦的頂部區(qū)域，SSVEP誘 發(fā)電位主要產(chǎn)生在大腦的枕部區(qū)域，因此，根據(jù)"10-20國際標準導(dǎo)聯(lián)"，將腦電采集電極放 置在使用者頭部的Cz、Pz、Fz、0z、P3、P4、P7、P8、01、02位置，將參考電極放置在使用者耳 垂上的All、A12位置（各電極位置如圖3所示），接地電極接地。
[0028] 所述，通過刺激顯示子系統(tǒng)運行視覺誘發(fā)刺激，兩類刺激會同時閃爍。使用者按照 需求來注視相應(yīng)的區(qū)域。
[0029] 其中，P300誘發(fā)電位視覺刺激閃爍規(guī)律為：A-F六個字母在每一輪都隨機逐個閃 爍，并保證在一輪中每個字母都只閃爍一次，每個字母閃爍持續(xù)90ms，兩個字母閃爍間隔 10ms，每輪閃爍所需時間為600ms (= (90+10) X 6)。
[0030] 其中，SSVEP誘發(fā)電位視覺刺激閃爍規(guī)律為：左、右側(cè)SSVEP誘發(fā)電位視覺刺激每 秒閃爍13次。
[0031] 所述，腦電信息處理子系統(tǒng)用于接收腦電信號，并且對腦電信號進行處理，判斷駕 駛員的意圖。對實時采集到的一段腦電信號同時進行兩種處理，一種是駕駛員開啟空調(diào)的 命令檢測，一種是駕駛員是否執(zhí)行開啟空調(diào)命令的檢測。
[0032] 所述，對腦電信息進行的處理包括與P300電位相關(guān)的處理和與SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘 發(fā)電位相關(guān)的處理，此兩種處理并行進行。
[0033] 與P300電位相關(guān)的處理包括：步驟1、截取每個刺激發(fā)生時為起點，到刺激發(fā)生后 512ms時間段內(nèi)相應(yīng)通道的腦電數(shù)據(jù)作為對應(yīng)該刺激的腦電信號，并進行腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理， 包括疊加去噪、濾波和主成分分析；步驟2、預(yù)處理完畢之后，提取腦電信號在時域的幅值 疊加作為P300電位特征，代入Fisher線性判別模型進行分類，以判斷駕駛員選擇的刺激界 面上顯示的六個P300目標中的某一個目標。
[0034] 與SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位相關(guān)的處理包括：提取腦電信號，進行快速傅里葉變 換，得到其功率譜信息，然后提取以13Hz為中心的頻帶的相對功率譜密度作為SSVEP特征； 利用閾值進行分類識別，判斷駕駛員注視SSVEP刺激還是沒有注視SSVEP刺激。具體的流 程圖見圖4。
[0035] 其中，步驟1具體如下：
[0036] 1)疊加去噪
[0037] 腦電信號是一種十分微弱地電信號，為了消除隨機噪聲的影響，并且為了加強 P300電位，把每一個樣本各輪對應(yīng)的腦電信號進行疊加，然后求均值，就可以實現(xiàn)此目的。 P300電位經(jīng)過很多次的疊加取均值，其值仍然不會有太大變化，而隨機噪聲，則會減弱很 多，從而，P300電位就會變得更加明顯，利于識別。
[0038] 2)濾波去噪
[0039] 由于外界的噪聲干擾，加上駕駛員本身的一些眼動干擾和動作干擾等等，腦電信 號進行濾波處理。每一個通道疊加后的腦電信號需要進行帶通濾波，以消除低頻動作干擾 和眼動干擾，截止頻率為〇. 53-15HZ。
[0040] 3)特征提取
[0041] 腦電信號經(jīng)過疊加去噪和濾波去噪的預(yù)處理之后，仍然會有大量的數(shù)據(jù)，大量的 數(shù)據(jù)會造成數(shù)據(jù)冗余，不利于計算和處理。因此，本發(fā)明中應(yīng)用主成分分析方法對腦電信號 進行降維處理，以用盡量少的數(shù)據(jù)包含盡量多的原始的信息。
[0042] 所述，主成分分析方法的具體計算步驟如下：
[0043] i.標準化變換

【權(quán)利要求】
1. 一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，包括刺激顯示子系統(tǒng)、腦電采集子 系統(tǒng)、腦電信息處理子系統(tǒng)，結(jié)果輸出子系統(tǒng)，車載裝置子系統(tǒng)；其中，刺激顯示子系統(tǒng)應(yīng)用 LCD(或CRT/HUD)對駕駛員進行視覺刺激來誘發(fā)對應(yīng)的腦電信息；腦電采集子系統(tǒng)進行腦 電信息的實時采集并且進行信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把腦電信息傳輸給腦電信息處理子 系統(tǒng)；腦電信息處理子系統(tǒng)接收腦電信息并對其進行處理，對腦電信息進行的處理包括與 P300電位相關(guān)的處理和與SSVEP視覺穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位相關(guān)的處理，此兩種處理并行進行；結(jié) 果輸出子系統(tǒng)按照腦電信息處理子系統(tǒng)的檢測結(jié)果對駕駛員的意圖進行判斷并輸出最終 結(jié)果；車載裝置系統(tǒng)進行命令的接收并執(zhí)行相應(yīng)的非駕駛?cè)蝿?wù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，其中，刺激顯示 子系統(tǒng)主要用于誘發(fā)腦電信息當中的P300電位和SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位，其中，誘發(fā) P300電位的視覺刺激和誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的視覺刺激分別包含多個目標刺激； 進一步，誘發(fā)P300電位的視覺刺激包括分布在刺激界面中部的六個按照隨機順序閃爍的 分別代表六項非駕駛?cè)蝿?wù)的字母；誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的視覺刺激包括左、右兩 個按照相同頻率閃爍的棋盤格，閃爍頻率設(shè)定為13Hz。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，其中，腦電信 息處理子系統(tǒng)對P300電位和SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的檢測，采用并行形式，即是，檢測 SSVEP電位誘發(fā)與否的同時還判斷駕駛員所選擇的P300刺激當中的字符；其中，結(jié)果輸出 子系統(tǒng)根據(jù)從腦電信息處理子系統(tǒng)接收到的兩類命令對非駕駛?cè)蝿?wù)的執(zhí)行與否進行判斷。
4. 一種基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，包括： 步驟1，將誘發(fā)P300電位的視覺刺激和誘發(fā)SSVEP穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的視覺刺激W LCD (或CRT/HUD等）顯示方式提供給駕駛員； 步驟2,實時采集駕駛員腦電信息并且進行信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換； 步驟3,腦電信息處理子系統(tǒng)接收駕駛員腦電信息，并且對腦電信息進行處理，判斷駕 駛員是否希望執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)，同時判斷駕駛員進行的非駕駛?cè)蝿?wù)； 步驟4,結(jié)果輸出子系統(tǒng)根據(jù)腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果來確定最后的輸出； 步驟5,車載裝置系統(tǒng)接受命令并執(zhí)行相應(yīng)的非駕駛?cè)蝿?wù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，其中，步驟3 包括： 步驟31，對采集到的原始腦電信息進行處理，判斷駕駛員是否注視SSVEP刺激界面，W 此確定駕駛員是否愿意執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)； 步驟32,對采集到的原始腦電信息進行處理，判斷駕駛員選擇的是P300刺激界面中六 個目標中的某一個，W此來確定駕駛員執(zhí)行了某一項非駕駛?cè)蝿?wù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，其中，步驟4 詳細闡述為：如果腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果是駕駛員希望執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)，那么輸 出駕駛員執(zhí)行的非駕駛?cè)蝿?wù)；如果腦電信息處理子系統(tǒng)判斷的結(jié)果是駕駛員不希望執(zhí)行非 駕駛?cè)蝿?wù)，那么不輸出駕駛員執(zhí)行的非駕駛?cè)蝿?wù)，車輛保持原來的狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，其中，步驟 31中，該處理的步驟包括： 步驟311，對腦電信號進行快速傅里葉變換，得到其功率譜信息，提取W 13化為中也的 相對功率譜平均密度作為SSVEP特征； 步驟312,利用闊值進行分類，從而確定駕駛員是否愿意執(zhí)行非駕駛?cè)蝿?wù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，其中，步驟 32進一步包括： 步驟321，對原始腦電信號進行疊加W取出噪聲，然后進行濾波和主成分分析； 步驟322, W信號疊加后的時域幅值作為P300電位特征，代入Fisher線性判別模型進 行分類，W判斷駕駛員選擇的P300刺激界面當中的某個刺激字符。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)方法，其中： 步驟311中，采用Welch經(jīng)典譜估計法，提取腦電信號的頻譜特征，將頻帶
12.甜Z-13. 5化的功率譜幅值的平均值除W頻帶11. OHz-12. 5化和13. 5化-15. 0化的功率 譜幅值的平均值作為W 13Hz為中也的相對功率譜平均密度，W此為特征； 步驟312中，用來自駕駛員注視SSVEP刺激和不注視SSVEP刺激的樣本來確定闊值，然 后用實時處理得到的相對功率譜平均密度和闊值比較大小，從而得到判定結(jié)果。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于腦電信號的駕駛員輔助人車交互系統(tǒng)，其中， 步驟321進一步包括；對包含P300信息的腦電信號進行疊加，然后進行帶通濾波，之后 采用主成分分析的方法對樣本進行降維處理； 步驟322進一步包括；將得到的樣本應(yīng)用Fisher線性判別方法建立P300判別模型，將 實時的腦電信息帶入模型，得值最大的信號被認定為包含P300信息的腦電信號，從而判別 出駕駛員所選擇的具體的P300刺激字符。
【文檔編號】B60R16/02GK104461007SQ201410804459
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】畢路拯, 連金嶺, 何騰歡, 滕騰 申請人:北京理工大學(xué)